We built a simple Adaptive Optics (AO) system at laboratory. This AO system is a step toward developing AO system for astronomical use. In this step, the AO system consists of He-Ne laser as a artificial light source, wavefront sensor, MEMS (Micro electro mechanical system) type deformable mirror and several lenses. MEMS deformable mirror allows the compact system at low cost and the only several mm sized collimated beam. We made Shack-Hartmann wavefront sensor using a lenslet array and a fast frame CCD. Its performance is verified using an artificial phase disturber and noting the movement of spot images by the lenslet array. The frame rate of the driving software is about 70 fps, depending on the control parameters. The characteristics of MEMS deformable mirror was measured which includes the voltage-to-deflection relation, influence function, and cross-talk. The total system is operated under closed-loop control for the artificial phase disturber and the wavefront is found to be compensated successfully.
식물공장 내 생육과 안토시아닌 함량을 동반 제고시킬 수 있는 최적 광조사 방법을 구명하고자 적색광과 청색광의 비율 및 단기간 광질변화 조건을 달리하여 어린잎 상추의 생육 및 안토시아닌 색소발현 양상을 비교 평가하였다. 적색광 단일파장에서 어린잎 상추의 생육이 가장 좋았으며 혼합광, 청색광 및 형광등의 순으로 생육이 억제되었다. 어린잎 상추의 엽내 총 안토시아닌 함량은 청색광과 적색광의 혼합광(R57-B43) 처리에 의해 적색광 단일광원 조건에 비해 4.1배, 형광등(FL) 조건에 비해 6.9배 각각 증가되었다. 청색광의 혼합비율이 43%까지 순차적으로 높아짐에 따라 생육은 억제되었으나 상대 엽록소 함량과 적색도의 발현은 크게 증가하는 경향을 보였다. 수확전 9일간 적색 단일광으로의 광질변환시 생육은 크게 증진된 반면 색소는 급격하게 소실되었으며 반대로 혼합광으로의 광질변환시에는 생육속도는 감소한 대신 안토시아닌 색소함량은 형광등과 적색광에 비해 크게 높아졌다. 따라서 수확 전의 단기간 광질변환 시 적색광의 비율이 높은 광원조건에서 생육을 촉진시킨 후 적색과 청색의 동등 혼합광원으로 변환할 경우 생산성을 유지하면서 고품질의 고색도 상추를 생산할 수 있을 것으로 판단되었다.
Motivated by the need for developing the more efficient lighting system for light culture of strawberries in the greenhouse, this paper aims at acquiring and suggesting more concrete and scientific foundation of illuminating position, numbers of light source by investigating the types of lighting system and illumination distribution in the greenhouse for light culture of strawberries. The results of investigation and experiment are summarized as following below: 1. The types of lighting system used in the greenhouse producing strawberries were classified as 1 line and 2 lines lighting system. 2. As for the arranging types of artificial light, 2 lines lighting system, were classified as Z-type, N-type and W-type. (Refer Fig. 3) 3. The results of illumination distribution for Z-type, N-type and W-type of 2 lines illuminating system in the greenhouse with a small size tunnel measured at the height of 1.5m from the ground with 220V, 100W lamp in 6m light gap showed that maximum illuminance are 961x, 1211x, 1251x, minimum illuminance are 4.41x, 4.71x, average illuminance are 33.71x, 43.11x, 44.51x and standard deviations are 28.31x, 35.41x, 38.31x at each types. 4. Proportion of the area below optimal illuminance to floor area at the two lines illuminating system of Z-, N-, and W-type in greenhouse were appeared as 39.4%, 26.0% and 26.3%, respectively. Also proportion of the area over optimal illuminance to floor area at the two lines illuminating system of Z-, N-, W-type in greenhouse were appeared as 16.8%, 14% and 14.7%, respectively. Thus N-type was superior to the others from the view points of optimal illumination distribution and energy saving.
본 연구의 목적은 마리오 보타에 의해 디자인된 천창과 지붕구조를 공간적, 형태적 관점에서, 빛의 연출 관점에서 분석하여 그 특성을 파악하는데 있다. 이 같은 목표에 따라 본 연구에서는 보타의 천창과 지붕구조를 잘 설명해 줄 수 있는 작품 13점을 선정, 디자인 원리에 입각하여 분석하고자 하였다. 본 연구를 통해 파악된 보타의 천창, 지붕구조의 특성은 아래와 같이 정리될 수 있겠다. 첫째, 벽돌과 같이 두터운 재료에 의해 제한되어 비교적 어두운 실내가 되는 보타의 작품에서 천창은 공간을 밝혀주는 주된 채광수단이 된다. 지붕구조는 천창으로부터 유입되는 빛을 효율적으로 분산 할 수 있도록 치밀하게 디자인되었다. 둘째, 그의 작품에서 천창과 지붕구조는 형태를 창조하는 요소로서 역할을 담당한다. 그것들은 작품 외관을 위해 고유한 이미지를 창출하는데 일조하며 실내공간에 형태를 부여하게 된다. 셋째, 천창은 또한 외부의 자연과 대화하는 창으로 실내에 기여한다. 사람들은 실내에서 천창을 통해 시간의 흐름을 감지하게 되며 하늘의 풍경을 감상할 수 있다. 넷째, 천창을 통해 유입되며 지붕구조에 의해 조절되는 빛은 보타의 실내에 특별한 분위기를 연출한다. 위로부터 떨어지는 빛을 갖는 실내에서 사람들은 신비로움과 경건함을 느끼게 된다. 다섯째, 천창은 또한 상징적 의미를 내포한다. 천창은 하늘과 땅 사이의 관계를 상징하기도 하며 교회 작품에서는 성도들에게 하늘나라의 비젼을 보여주기도 한다. 인공조명을 활용하여 단순한 실내를 강조하는 근래의 우리 작가들 작품과 비교할 때 천창과 지붕구조를 적극적으로 기용, 자연광의 이점을 취하며 이들을 조형요소로도 이용하는 보타의 작품은 우리 작가들의 작품과는 다른 또 다른 형식의 디자인을 제안하고 있다.
Compressed Air is an important energy source used in most factories nowadays. The automation trend using air compressor has been gradually increasing with the interest of the 4th industry in recent years. With the air compressor system, it is possible to construct the device at low cost and easily achieve automation and energy saving. In addition, With trend of FA, miniaturation and light weight manufacturing trend expand their use in the electronics, medical, and food sectors. Research method is to design the technology for the remote control of the following information as USN base. Development of flexible sensing module from real time observation module for fusion of IT technology in compressed air systems, design and manufacture of flexible sensing module, and realiability assessment. Design of real-time integrated management system for observation data of compressed air system - Ability to process observation data measured in real time into pre-processing and analysis data. This study expects unconventionally decreasing effect of energy cost that takes up 60~70% of air compressor layout and operation and maintenance management cost through USN(Ubiquitous Sensor Network) technology by using optimum operational condition from real time observation module. In addition, by preventing maintenance cost from malfunction of air compressor beforehand, maintenance cost is anticipated to cut back.
An artificial symbiosis was established between diazotropic Azomonas insignis and strawberry (Fragaria x ananassa). The partnership was created by in vitro techniques through callus induction and organogenesis. The basis of this partnerships is the bacterial dependence on the plants metabolic activity, using maltose in the medium as a carbon and energy source which can be utilized by the plant cells only. The presence of bacteria in the intercellular spaces of the callus tissues and regenerated plants was proven by microscopic techniques. Nitrogenase activity could also be detected in the plant tissues. For successful and high frequency introduction of bacteria to the plant tissues, biolistic gun method was used. On the basis of the DNA transfer method, Azotobacter vinelandii bacteria were delivered directly into strawberry tissues by the particle bombardment. This was the first use of living bacteria as microprojectils for bombardment of plant tissues. The treatment was successful, the presence of bacteria in the developing callus tissue and regenerated plants were detected by light and electron microscopy.
본 연구에서는 인공신경망을 이용하여 배관이나 배관요소의 작동상태를 예측할 수 있는 진단방법을 제안한다. 입자영상유속계 기술을 이용하여 얻어진 배관의 검사부위의 진동에 의한 이동량을 인공신경망의 학습용으로 사용한다. 측정시스템은 카메라, 조명, 인공신경망이 탑재된 호스트컴퓨터로 구성된다. 구축된 모니터링시스템이 제대로 작동하는지 이미 알고 있는 진동원(2개의 휴대폰)에 대하여 적용하였다. 진동가속도의 최소값, 최대값, 평균값을 인공신경망의 학습에 사용해 본 결과, 평균값이 진동상태의 실시간 모니터링에 적합함을 확인하였다. 구축된 진단시스템은 실제 가스배관의 작동상태에 대하여 모니터링 가능함이 확인되었다.
본 연구는 식물공장에서 인공광원에 따른 서로 다른 파장이 'Seneca RZ'와 'Gaugin RZ' 반결구 상추의 광합성 특성, 생육 및 기능성물질 함량에 미치는 영향을 밝히고자 수행하였다. 본 실험에서는 FL(fluorescent lamp), 적색LED와 청색LED 및 백색LED(RBW; red : blue : white = 5 : 4 : 1)와 MH(metalhalide lamp)를 사용하였다. 두 품종 모두 생육 중기에는 RBW에서 광합성속도가 높고 생육 후기에는 'Seneca RZ' 품종은 RBW에서, 'Gaugin RZ' 품종은 MH에서 그 생육이 좋았다. 반결구 상추의 생육은 광원에 따라 생육 차이를 보였으나 각각의 광원의 영향은 품종에 따라 서로 다른 결과를 보였다. 'Seneca RZ' 품종은 생육 중기에는 MH에서, 생육 후기에는 FL에서 생육이 좋았고, 'Caugin RZ' 품종은 생육 중기와 후기 모두 MH에서 생육이 좋은 결과를 보였다. 그러나 수확시기에 'Seneca RZ' 품종은 모든 광원 처리에서, 'Gaugin RZ' 품종은 FL을 제외한 나머지 광원에서 반결구 상추의 잎끝마름증이 발생하는 결과를 보였다. 생육 단계별로 두 품종 모두 생육 중기가 후기에 비해 전반적으로 생육속도가 빠른 결과를 보였다. 'Gaugin RZ' 품종에서 생육 중기에만 광원 종류에 대한 생육속도의 차이를 보였고 생육후기에는 광원의 종류와 품종의 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 인공광원에 따른 두 품종의 반결구 상추의 영양학적 특성은 대부분의 성분에서 광원의 종류에 따른 통계적 유의성이 인정되어 광질이 반결구 상추의 영양학적 품질에 미치는 것으로 판단하였다. 두 품종 모두 RBW에서 4종의 비타민 함량이 높은 결과를 보였으며, 특히 ${\beta}$-Carotene의 함량이 'Gaugin RZ' 품종의 MH에서 가장 높은 결과를 보였다. 이상의 결과에서 인공광원의 종류에 따라 반결구 상추의 생육, 광합성 특성 및 영양학적 품질이 차이가 있으나 품종과 기능성 물질에 따라 각 광원의 영향이 서로 다른 결과를 보여 식물공장 내에서 재배하는 품종과 증진시키고자 하는 기능성 물질에 따라 광원의 선택을 고려해야 할 것으로 판단하였다.
본 논문에서는 혈액의 산소포화도를 비추출식으로 측정하기 위한 광 센서와 센서 시스템을 나타내었다. 광센서의 광원으로는 665nm와 805nm의 파장을 가지는 LED를 사용하여 구성하였고, 감지기로는 PIN 포토다이오드를 이용하여 각 센서부를 구성하였다. 이들 광원과 감지기를 이용하여 Flat Pack에 광 센서를 제작하였다. 혈액의 산소포화도를 측정하기 위한 센서 시스템을 신호 증폭기, 필터, 디스 플레이 장치, A/D 컨버터, 마이크로프로세서와 메모리 등으로 설계, 제작하였다. 그리고, 비추출식으로 산소포화도를 측정하기 위한 모의 실험 장치를 구성하여 모의 실험을 행하였다. 실험 결과, 산소포화도의 변화에 따른 각 파장의 출력치 변화를 비교하여 보면 665nm의 파장에서의 출력 변화가 805nm의 파장에서의 출력 변화보다 5배 정도 크게 변화하였다. 그리고, 산소포화도가 100%에서 60%로 변화할 때, 각 파장의 비(R805/R665)는 선형적으로 변화하였다. 그러므로, 100%에서 60%까지의 산소포화도 범위에서, 개발된 센서는 산소포화도의 변화를 5% 정도의 해상도로서 측정가능하였다. 따라서, 개발된 광센서가 인공 심장의 대동맥과 대정맥에 연결된다면 정확하고 신속하게 인공 심장을 제어할 수 있을 것이다.
White light and compound light were found to be the ideal light sources for improving the functionality and ornamental value of indoor plants and reducing the cost of maintenance, but because compound light hinders people from recognizing the original color of plants and makes their eyes easily tired, white light was considered the optimal light satisfying all of the ornamental value, economic efficiency and functionality resulting from plant growth. On the other hand, in the results of examining physiological changes before and after treatment on fine dust PM10 and carbon dioxide removal capacity in a closed chamber under an artificial light source, the patterns of carbon dioxide and fine dust removal were similar among the treatment groups according to light condition, but according to plant type, the removal rate per unit leaf area was highest in $Spathiphyllum$ and lowest in $Dieffenbachia$. In the experiment on dust and carbon dioxide removal, the photosynthetic rate was over 2 times higher after the treatment, and the rate increased particularly markedly under compound light and white light, suggesting that the photosynthetic rate of plants increases differently according to light quality. These results show that light quality has a significant effect on the photosynthetic rate of plants, and suggests that plants with a high photosynthetic rate also have a high carbon dioxide and dust removal capacity. In conclusion, the photosynthetic rate of foliage plants increased under white and blue light that affect photosynthesis and the increased photosynthetic rate reduced carbon dioxide and fine dust, and therefore white and compound light were found to be the optimal light sources most functional and economically efficient in improving ornamental value and indoor air quality.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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